ملتقى الفيزيائيين العرب - المتفيزق طياراً... رمى حجراً... وحملق مذهولاً...إنه مربوط بالطائرة بخيط خفي !!!

ملتقى الفيزيائيين العرب (http://www.phys4arab.net/vb/index.php)

- منتدى الفيزياء العام (http://www.phys4arab.net/vb/forumdisplay.php?f=2)

المتفيزق طياراً... رمى حجراً... وحملق مذهولاً...إنه مربوط بالطائرة بخيط خفي !!!

تتعلق هذه المشاركة بمسار القذيفة ...
طبعا نعرف أن المقذوفات التي تقذف بزاوية ما على الأفقي لها مركبتان للسرعة ... مركبة باتجاه الأفقي والأخرى باتجاه الرأسي...
المركبة الأفقية كما تعلم لا يعتورها أي تغير ( في الحالة المثالية بالطبع) أما الرأسية فهي تتأثر بالجاذبية الٍأرضية ولذلك يعلو الجسم ثم يهبط من جديد ...
المعالجة الرياضية بسيطة على كل حال لكن هذا القدر يكفي للمشاركة الحالية...
لنفترض أن جسماً قد سقط من طائرة تطير أفقيا بسرعة ثابتة ...ما هو المسار الذي يجب أن يأخذه جسم يسقط من طائرة تتحرك في خط مستقيم بسرعة منتظمة ؟ سنفترض أن الجسم من الكثافة وصغر الحجم بحيث يمكن إهمال مقاومة الهواء ؟ لاحظ أن هناك احتمالين : ان يكون المراقب على الأرض أو أن يكون المراقب في الطائرة ذاتها...

سألت هذا السؤال للطلاب مرة وكانت الإجابات كثيرة ... دعنا نتحدث عما يلي:

لقد أجاب البعض عن هذا السؤال بأنه يجب أن يسقط الجسم رأسياً إلى أسفل
فيما قال آخرون إنه يتأخر عن الطائرة ليتخذ مساراً منحنياً إلى الوراء ..
وقال الأولون إن هذا ما نراه على شاشات المرئي عندما تسقط الطائرة قنابلها على المدن أما الآخرون فاعتذروا بأن المشاهدات تؤكد أن الجسم الذي يسقط من سيارة متحركة يتخلف عن السيارة حتى يرتطم بالأرض في مسار منحن ..

والحق أن كلا الفريقين مخطئ ، فإن هذا الجسم ( عند إهمال مقاومة الهواء للحركة ) يسقط من وجهة نظر الطيار سقوطاً حراً إلى أسفل أما من وجهة نظر المراقب الأرضي فإن الجسم يتحرك في مسار منحن بحيث يظل دائماً تحت الطائرة وكأنما قد شد إلى الطائرة بحبل يستطيل باستمرار حتى يصل إلى الأرض .
وتفسير ذلك أن السرعة التي يتحرك بها الجسم على الأفقي هي المركبة الأفقية لسرعة الطائرة وهي سرعة ثابتة كما نعلم وهذا يعني أن السرعة الجسم بالنسبة للطائرة على المحور الأفقي تكون صفراً ( راجع الحركة النسبية ) ، أي أن الطيار لا يلاحظ سرعة الجسم على المحور الأفقي ، ولذا يراه ساقطاً باستمرار بتسارع الجاذبية . أما المراقب الأرضي فإنه يرصد الحركتين معاً ولذا يرى هذا المسار المنحني ( سقوط وتقدم في آن معاً ) .

ويبرز هنا تساؤل :
ما بال القائلين بمشاهدات الحياة سواء على شاشة المرئي أم في السيارة المتحركة التي يسقط منها جسم ؟
أما ما نراه على المرئي فإننا أغفلنا نقطة هامة وهي أن الكاميرات هي ذاتها تتحرك مع الطائرة وإلا ما استطعت أن ترصد الحدث إلا للحظة قصيرة .. وهذا يعني أن السرعة الزاوية النسبية ( بين الكاميرا والطائرة ) تعتبر صفراً .. ومعنى أن ترى القنابل تسقط أسفل الطائرة فإن ذلك في الواقع يؤكد وجهة نظرنا بأنها تظل ( تقريباُ في الحياة العملية ) تحت الطائرة .
وأما من قال بالجسم يتخلف عن السيارة في مسار منحن فذلك أن الجسم ما إن يترك السيارة حتى تعتوره مقاومة الهواء فيتحرك بتسارع سالب أي أن سرعته تبدأ بالتناقص وبذلك تسبقه السيارة ولكنه يظل متحركاً ( لدهشتك ) إلى الأمام ويتحرك في الحقيقة كما تحركت القنبلة الساقطة من الطائرة تماماً ولكنك إذ تعتبر نفسك ساكناً في محاورك المتحركة يتراءى لك الجسم كأنما يتقهقر وليس كذلك الأمر !!